云计算架构的基本原理(云计算的体系架构与关键技术)

云计算是什么意思？

云计算是指基于互联网的超级计算模式。它涉及将个人计算机、移动电话和其他设备上存储的大量信息和处理器资源汇集在一起​​以协同工作。它是一种新兴的共享基础设施方法，可连接庞大的系统池以提供各种IT服务。许多因素推动了对此类环境的需求，包括互联设备、实时数据流、SOA的采用以及搜索、开放协作、社交网络和移动商务等Web2.0应用程序的急剧增长。此外，数字组件性能的提高也极大地增加了IT环境的规模，进一步增强了对统一云管理的需求。云计算的基本原理是，通过将计算分布在大量分布式计算机上，而不是本地计算机或远程服务器上，企业数据中心的运行方式将更像互联网。这允许企业将资源切换到所需的应用程序并按需访问计算机和存储系统。这是一种革命性的方法，例如从旧的单发电机模型转向发电厂的集中供电模型。这意味着算力也可以作为商品流通，就像天然气、水和电一样，易于获取且价格低廉。最大的区别是传输是通过互联网进行的。云计算模式已经出现：未来我们只需要一台笔记本电脑或一部手机，就可以通过网络服务实现我们所需要的一切，甚至是超级计算等任务。从这个角度来看，最终用户才是云计算的真正拥有者。云计算的应用包括联合力量并让每个成员都可以使用的想法。1、狭义云计算狭义云计算是指IT基础设施的提供和使用模式，是指通过网络按需、轻松地获取所需的资源（硬件、平台、软件）可扩展的方式。方式。提供资源的网络称为“云”。“云”资源从用户角度来看是可以无限扩展的，可以随时获取、按需使用、随时扩展、按使用付费。这一特点在使用水、电等IT基础设施时经常被提及。2.普适云计算普适云计算是指服务交付和使用模式，是指通过网络、按需且易于扩展的方式获取所需的服务。这种类型的服务可以是计算机、软件、互联网相关的或任何其他服务。说明：这个资源池称为“云”。“云”是指可以自我维护和管理的虚拟计算资源，通常是大型服务器集群，包括计算机服务器、存储服务器、宽带资源等。云计算集中了所有IT资源，并通过软件自动管理，无需人工干预。这使得应用提供商可以更加专注于自己的业务，而不必担心繁琐的细节，有利于创新和降低成本。有人打了个比方：就像从旧的单机模式转向发电厂集中供电模式。这意味着算力也可以作为商品流通，就像天然气、水和电一样，易于获取且价格低廉。最大的区别是传输是通过互联网进行的。云计算是并行计算、分布式计算和网格计算的发展，或者说是这些计算概念的商业实现。云计算是虚拟化、效用计算、IaaS（基础设施即服务）、PaaS（平台即服务）和SaaS（软件即服务）等概念混合演变和飞跃的结果。）。一般来说，云计算可以看作是网格计算的商业演进。早在2002年，中国的刘鹏针对传统网格计算思想不切实际的问题，就提出了计算池的概念：“将分散在各地的高性能计算机用高速网络连接起来，并使用专门为网格计算而设计的软件中间件有机地连接起来。”网络界面粘合在一起，接受来自世界各地研究人员的计算请求，并将它们分配给适当的节点来执行。计算池可以极大地提高服务质量和资源利用率，同时避免在应用程序之间划分应用程序。“程序造成的低效率和复杂性能够满足当前条件下的实际要求。”如果把文中的“高性能计算机”换成“服务器集群”，“科学工作者”换成“用户”，那就是非常接近当前的云计算。云计算是2007年第四季度才出现的新术语，对其定义和内涵存在不同的看法。我们可以在互联网上找到至少100种观点，但目前还没有一个普遍接受的定义。本文试图综合各种观点的优点，提出云计算的定义和特征供讨论。这个定义的要求：能够用最简洁的语言描述，抓住云计算的本质，涵盖当今最流行的典型云计算解决方案（包括谷歌云计算、亚马逊云计算、Salesforce云计算、云安全等），但与其他相关概念相区别

什么是云计算？

简单来说，云计算实际上是一种通过虚拟化技术实现大规模计算的架构和方法。云计算以服务的形式提供资源和能力供用户使用。例如，像亚马逊这样的电子商务网站每天必须处理数百万个请求和交易。如何保证处理能力、存储空间，以及如何以简单的方式、良好的性能完成这些任务？

虚拟化是关键。事实上，虚拟化并不局限于运行VMware或Xen提供的虚拟机的服务器虚拟化技术。我们熟悉的JavaVirtualMachine、HadoopDistributedFileSystem、虚拟内存等其实都是不同类型的虚拟化技术。以抽象或逻辑的方式表示资源就是虚拟化。最终，单台服务器的资源是有限的，但通过虚拟化，可以将不同服务器的资源以统一的形式提供，让用户感觉自己拥有一台非常庞大、强大的服务器。比如目前如火如荼的Hadoop，其实就是算力虚拟化的一个绝佳例子。Hadoop利用Map将一个大任务分解为多个较小的任务，将这些小任务分配给不同服务器上的Hadoop服务实例进行计算，计算中间结果，最后通过reduce方法合并结果集。请求计算任务的人不需要知道其背后有多少个Hadoop实例，也不需要知道有多少服务器正在集中其计算能力来执行计算任务。”计算机。

信息技术实际上围绕着三个主题：“计算”、“存储”和“通信”。云计算与这些主题相对应。目前已经有很多产品：计算端有AmazonEC2、GoogleAppEngine等，存储端有AmazonS3、mozy等，消息通信端有AmazonSQS等。

那么，中国谁需要云计算？我认为资金短缺的中小企业最有可能需要云计算，因为它节省购买设备的钱，需要数据中心，以及电力消耗就是数据中心的成本，云计算作为很大一部分，可以有效提高资源利用率，减少电力浪费，这对于大企业来说也是必要的，因为像IBM这样的公司内部有几万台服务器，也有资源利用率其实作为普通人来说，它是我们日常生活的一部分，也离不开云计算，比如越来越多的人通过手机访问搜索、导航等各种互联网服务，云计算可以保证服务质量，提供真正的享受。有...

云计算基础设施

云计算架构到目前为止主要可以分为四层。
第一层：显示层，云计算架构包含很多数据。该层主要用于在用户友好的环境中显示用户请求的内容。网站开发，例如视频[1]和本地存储。
JavaScript：一种用于网页的动态语言通过JavaScript，可以极大地丰富网页的功能。
CSS：主要用于控制网页的外观，并优雅地将页面的内容与其表示分离。
Flash[2]：业界应用最广泛的RIA（RichInternetApplications）技术，可以提供现阶段HTML等技术无法提供的丰富的基于Web的应用，对于用户来说非常有好处。经验[3]。
Silverlight：来自行业巨头微软的RIA技术[4]，虽然目前其市场份额略低于Flash，但由于可以使用C#进行编程[5]，因此对于开发人员来说非常方便。
第二：中间层是承上启下的纽带。它基于下面基础设施层提供的资源提供多种服务，例如缓存服务和REST服务，这些服务可以用来支持显示层。，也可以由用户直接调用，主要是五种技术；
REST：通过REST技术，可以将中间件层支持的一些服务以非常方便、优雅的方式提供给调用者。
多租户：它允许单个应用程序实例为多个组织提供服务，同时保持良好的隔离和安全性。通过该技术，可以有效降低应用的获取成本和维护成本。
并行处理：要处理海量数据，需要使用大型X86集群进行大规模并行处理。Google的MapReduce就是这方面的代表作。
应用服务器：在原有应用服务器的基础上，针对云计算做了一定程度的优化，例如GoogleAppEngine的Jetty应用服务器。
分布式缓存：通过分布式缓存技术，不仅可以有效减轻后端服务器的压力，还可以加快相应的响应速度。分布式缓存最著名的例子是Memcached。
再者：基础设施层的作用是准备上层软件或用户层所需的计算和存储资源。主要有四种技术：
虚拟化：也可以理解为基础设施层的“多租户”，因为通过虚拟化技术，可以在一台物理服务器上生成多个虚拟机，并且可以这些虚拟机之间实现全面隔离。这不仅降低了服务器采购成本，还降低了服务器运维成本。成熟的X86虚拟化技术包括VMware的ESX和开源的Xen。
分布式存储：为了承载海量数据，同时保证这些数据的管理，需要一套完整的分布式存储系统。
关系型数据库：基本上是在原有关系型数据库的基础上，在扩展性、管理性等方面进行了优化，使其更加适应云。
NoSQL：为了实现一些关系数据库无法达到的目标，比如支持海量数据，一些公司专门设计了一套不基于关系模型的数据库。
最后：管理层服务于三个水平层，为这三个层提供各种管理和维护技术，主要包括以下六个方面：
账户管理：通过良好的账户管理技术，用户可以轻松安全地登录，管理员可以轻松管理帐户。
SLA监控：监控各级运行的虚拟机、服务和应用程序的性能，以便它们都能在满足预定义的SLA（服务级别协议）的情况下运行。
计费管理：即统计每个用户消耗的资源，对用户进行精准计费。
安全管理：全面保护数据、应用程序和帐户等IT资源[6]，使其免受犯罪分子和恶意软件的侵害[7]。
负载平衡：通过在应用程序或服务的多个实例之间分配流量来响应紧急情况。
运维管理：主要目标是使运维操作尽可能专业化、自动化，从而降低云计算中心的运维成本。
云计算架构中存在三个水平层，即显示层、中间层和基础设施层。通过这三层技术，可以提供非常丰富的云计算能力和友好的用户界面。计算机体系结构还有一个垂直层，称为管理层，它的存在是为了更好地管理和维护三个水平层。

什么是云计算？能举个例子吗？

对于云计算，李开复（现任谷歌全球副总裁兼中国区总裁）做了一个形象的比喻：银行。起初，人们把钱放在枕头底下，后来创建了银行，很安全，但取钱更困难。如今，银行可以从任何银行分行提取资金，甚至可以通过ATM或国外渠道进行取款。与电力一样，您不需要为每个家庭配备发电机。您可以直接从电力公司购买。
云计算带来的就是这样的改变——Google、IBM等专业网络公司搭建计算和存储中心，用户可以通过网线轻松使用浏览器进行便捷访问，将“云”作为数据存储和应用服务中心。
(1)原理：
云计算是分布式处理(DistributedComputing)、并行处理(ParallelComputing)和网格计算(GridComputing)的发展，或者说这些计算机的商业实现和科学概念。
云计算的基本原理是，通过将计算分配给大量分布式计算机而不是本地计算机或远程服务器，企业数据中心的功能将更像互联网。这使得企业能够将资源转移到他们需要的应用程序上，并按需访问计算和存储系统。
这是一个革命性的行动。比如说，就像从古老的单一发电机的模式转向发电厂集中供电的模式。这意味着算力也可以作为商品流通，就像天然气、水和电一样，易于获取且价格低廉。最大的区别在于它是通过互联网广播的。
云计算项目已经兴起：未来，我们只需要一台笔记本电脑或一部手机，就可以通过网络服务实现我们需要的一切，甚至是超级计算等任务。从这个角度来看，最终用户才是云电脑的真正拥有者。
云计算的实施涉及到集中力量并让每个成员都可以使用的想法。
(2)云时代
目前，PC仍然是我们日常工作和生活的主要工具——我们使用PC处理文档、存储数据以及通过电子邮件或U盘与他人共享信息。如果电脑硬盘坏了，我们就会因数据丢失而束手无策。
云计算时代，云将为我们做存储和计算工作。“云”是一个计算机集群，每个集群包括数十万甚至数百万台计算机。云的好处是里面的计算机可以随时更新，保证了云的永生。谷歌拥有多个这样的“云”，微软、雅虎和亚马逊等其他IT巨头也拥有或正在构建这样的“云”。
那时，我们只需要一台能上网的电脑，不需要关心存储或计算发生在哪个“云”中。但在必要时，我们可以使用任何设备，例如电脑、手机等，随时随地计算并快速查找这些信息。我们再也不用担心数据丢失了。
(3)云计算的一些主要形式
1．SAAS（软件即服务）
这种类型的云计算通过浏览器向成千上万的用户提供程序。从用户的角度来看，这将节省服务器和软件许可的成本；从供应商的角度来看，只维护一个程序就足够了，可以降低成本。是迄今为止提供此类服务最受欢迎的公司。SAAS常用于人力资源管理和ERP软件。GoogleApps和ZohoOffice是类似的服务
2。效用计算（UtilityComputing）
这个想法已经存在很长时间了，但我知道、Sun、IBM等公司最近才提供存储服务和虚拟服务器。公司的新同学。这种云计算为IT行业创建了一个虚拟数据中心，将内存、I/O设备、存储和计算能力集中到一个虚拟资源池中，为整个网络提供服务。
3.网络服务与SAAS密切相关。网络服务提供商可以提供API，以允许开发人员开发更多基于Web的应用程序，而不是提供独立的程序。
4.平台即服务另一种类型的SAAS，这种形式的云计算提供开发环境即服务。您可以使用经纪商的设施来开发自己的软件，并通过互联网及其服务器将其分发给用户。
（托管服务提供商）
最古老的云计算应用程序之一。此类应用更面向IT行业而非最终用户，常用于电子邮件病毒扫描、软件监控等。
6.混合SAAS和MSP商业服务平台应用程序。这种类型的云计算为用户和提供商之间的交互提供了平台。例如，用户的个人开支管理系统可以管理用户的开支并基于用户的设置协调用户订购的各种服务。
7.在线整合在线整合提供类似服务的公司，以便用户更方便地比较和选择服务提供商。